Kā darbojas okeāna straumes

jamesphilips / Getty Images

Okeāna straumes ir gan virszemes, gan dziļūdens vertikāla vai horizontāla kustība visā pasaules okeānā. Straumes parasti pārvietojas noteiktā virzienā un ievērojami veicina Zemes mitruma cirkulāciju, no tā izrietošos laika apstākļus un ūdens piesārņojumu.

Okeāna straumes ir sastopamas visā pasaulē un atšķiras pēc lieluma, svarīguma un stipruma. Dažas no ievērojamākajām straumēm ir Kalifornijas un Humbolta straumes Klusais okeāns , golfa straume un Labradora straume Atlantijas okeānā un Indijas musonu straume Indijas okeāns . Šie ir tikai paraugi no septiņpadsmit galvenajām virszemes straumēm, kas sastopamas pasaules okeānos.

Okeāna straumju veidi un cēloņi

Papildus dažādajam izmēram un stiprumam okeāna straumes atšķiras pēc veida. Tās var būt gan virszemes, gan dziļūdens.

Virszemes straumes ir tās, kas atrodamas okeāna augšējos 400 metros (1300 pēdas), un tās veido aptuveni 10% no visa okeāna ūdens. Virsmas strāvas galvenokārt izraisa vējš jo tas rada berzi, pārvietojoties pa ūdeni. Šī berze pēc tam liek ūdenim kustēties spirālveida veidā, radot žirus. Ziemeļu puslodē žiras virzās pulksteņrādītāja virzienā; savukārt dienvidu puslodē tie griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Virszemes straumju ātrums ir vislielākais tuvāk okeāna virsmai un samazinās aptuveni 100 metrus (328 pēdas) zem virsmas.

Tā kā virsmas straumes pārvietojas lielos attālumos, Koriolisa spēks arī spēlē lomu to kustībā un novirza tos, vēl vairāk palīdzot izveidot to apļveida rakstu. Visbeidzot, gravitācijai ir nozīme virsmas straumju kustībā, jo okeāna virsotne ir nelīdzena. Pilskalni ūdenī veidojas vietās, kur ūdens satiekas ar zemi, kur ūdens ir siltāks vai kur saplūst divas straumes. Pēc tam gravitācija nospiež šo ūdens nogāzi uz pilskalniem un rada straumes.

Dziļūdens straumes, ko sauc arī par termohalīna cirkulāciju, atrodas zem 400 metriem un veido aptuveni 90% okeāna. Tāpat kā virszemes straumēm, arī gravitācijai ir nozīme dziļūdens straumju veidošanā, taču tās galvenokārt izraisa ūdens blīvuma atšķirības.

Blīvuma atšķirības ir atkarīgas no temperatūras un sāļuma. Silts ūdens satur mazāk sāls nekā auksts ūdens, tāpēc tas ir mazāk blīvs un paceļas uz virsmu, kamēr auksts, ar sāli piesātināts ūdens grimst. Siltajam ūdenim paceļoties, aukstais ūdens ir spiests pacelties augšup pa augšup un aizpildīt siltā atstāto tukšumu. Turpretim, kad aukstais ūdens paceļas, arī tas atstāj tukšumu, un siltais ūdens, kas paceļas uz augšu, ir spiests, tekot lejup, un aizpildīt šo tukšo vietu, radot termohalīna cirkulāciju.

Termohalīna cirkulācija ir pazīstama kā globālā konveijera lente, jo tā siltā un aukstā ūdens cirkulācija darbojas kā zemūdens upe un pārvieto ūdeni visā okeānā.

Visbeidzot, jūras dibena topogrāfija un okeāna baseinu forma ietekmē gan virszemes, gan dziļūdens straumes, jo tās ierobežo apgabalus, kur ūdens var pārvietoties un “pārvadīt” to citā.

Okeāna straumju nozīme

Tā kā okeāna straumes cirkulē ūdeni visā pasaulē, tām ir būtiska ietekme uz enerģijas un mitruma kustību starp okeāniem un atmosfēru. Rezultātā tie ir svarīgi pasaules laikapstākļiem. Piemēram, Golfa straume ir silta straume, kuras izcelsme ir Meksikas līcī un virzās uz ziemeļiem uz Eiropu. Tā kā tas ir pilns ar siltu ūdeni, jūras virsmas temperatūra ir silta, tāpēc tādās vietās kā Eiropa ir siltāka nekā citos reģionos līdzīgos platuma grādos.

Humbolta straume ir vēl viens straumes piemērs, kas ietekmē laikapstākļus. Ja šī aukstā straume parasti atrodas pie Čīles un Peru krastiem, tā rada ārkārtīgi produktīvus ūdeņus un uztur piekrasti vēsu un Čīles ziemeļus sausu. Tomēr, kad tas tiek traucēts, Čīles klimats tiek mainīts, un tiek uzskatīts, ka tas Zēns spēlē lomu tās traucēšanā.

Tāpat kā enerģijas un mitruma kustība, arī gruži var iesprūst un pārvietoties pa pasauli ar straumju palīdzību. Tas var būt cilvēka radīts, kas ir būtiski veidošanās procesā atkritumu salas vai dabiski, piemēram, aisbergi. Labradora straume, kas plūst uz dienvidiem no Arktiskais okeāns gar Ņūfaundlendas un Jaunskotijas krastiem ir slavena ar aisbergu pārvietošanu uz kuģu ceļiem Atlantijas okeāna ziemeļdaļā.

Straumes plāno nozīmīgu lomu arī navigācijā. Papildus iespējai izvairīties no atkritumiem un aisbergiem, zināšanas par straumēm ir būtiskas, lai samazinātu piegādes izmaksas un degvielas patēriņu. Mūsdienās kuģniecības uzņēmumi un pat burāšanas sacīkstes bieži izmanto straumes, lai samazinātu jūrā pavadīto laiku.

Visbeidzot, okeāna straumes ir svarīgas pasaules jūras dzīves izplatībai. Daudzas sugas paļaujas uz straumēm, lai tās pārvietotu no vienas vietas uz citu neatkarīgi no tā, vai tas ir paredzēts vairošanai vai vienkārši pārvietošanai lielās platībās.

Okeāna straumes kā alternatīva enerģija

Mūsdienās okeāna straumes iegūst arī nozīmi kā iespējamais alternatīvās enerģijas veids. Tā kā ūdens ir blīvs, tas pārvadā milzīgu enerģijas daudzumu, ko, iespējams, varētu uztvert un pārvērst izmantojamā formā, izmantojot ūdens turbīnas. Pašlaik šī ir eksperimentāla tehnoloģija, ko testē ASV, Japāna, Ķīna un dažas Eiropas Savienības valstis.

Neatkarīgi no tā, vai okeāna straumes tiek izmantotas kā alternatīva enerģija, lai samazinātu piegādes izmaksas vai dabiskā stāvoklī, lai pārvietotu sugas un laika apstākļus visā pasaulē, tās ir nozīmīgas ģeogrāfiem, meteorologiem un citiem zinātniekiem, jo ​​tām ir milzīga ietekme uz zemeslodi un zemes atmosfēru. attiecības.